光学分析法-2-修改.ppt

第二章 双波长分光光度法与导数光谱法 单波长分光光度法 单波长双光束分光光度计原理 单波长双光束分光光度计原理示意图 单波长分光光度法定量分析的理论基础 参比光路:AR=log(I0/IR)=abc0 样品光路：As=log(I0/IS)=abcs 输出信号为：△A=AS-AR=log(IR/IS)=ab△c 式中： b-吸收池长度（cm） a-吸收系数，与波长有关 C0-参比液中试剂空白 Cs-试样溶液中含待测物浓度 传统的单波长分光光度法的局限性 双波长分光光度法的工作原理 A?1=-log =a?1bc+As` 在?2处有关系式： A?2=-log =a?2bc+As`` 上式中a?1 ，a?2为待测物在?1和?2的吸收系数， As`,As``为光散射或背景吸收. -log(I2/I1)= A?2 -A?1=?A=( a?2 -a?1)bc＋(As``- As`) 双波长测定方法-（1）等吸收点法 等吸收点:指在某一波长上的吸光度不随浓度的变化而发生改变. 如果吸光物质在不同浓度的吸收曲线有若干个等吸收点,可以选择其中一个等吸收点处的波长作为参比波长（?1），与吸收物质的吸收峰波长（?2 ）组合。 左图是用羧基偶氮胂测定镝时，由吸收曲线确定合适的波长对（ ?1 =590nm, ?2 =660nm) 吸收线1-5分别含镝1，2，3，4，5? g. （2）无等吸收点 双组分的测定-（1）等吸收法 （2）系数倍率法 双波长法的应用-（1）混浊背景的双波长法 双波长分光光度计的基本结构 ?A= a –(-b)= a +b 灵敏度提高倍数= a +b a （1）.仅使用一个吸收池。 （2）.可用于混浊样品，复杂样品中特定组分的测定。 （3）.信号差，不受光源电压和外部电源变化的影响。 （4）.可以追踪化学反应。 双波长分光光度法的特点 于存在背景吸收曲线上取R,M 和P三点作一直线以待测物的吸收波长（?2） ，另找 ?1 和?3为校正波长，则分析物的准确吸光度为： 式中，m为?2 和?3的差值；n为?1 和?2的差值；? ?1 ， ? ?2 和? ?3 分别为待测物在三个波长处的摩尔吸光系数；C为待测物浓度，b 吸收池厚度。 三波长分光光度法的基本原理 三波长法中三个波长的选择——等吸收点法和计算法 等吸收点法 如果在干扰组分的吸收光谱上能找到三个等吸收点,而且在此三波长处测得的待测组分ΔA值较大. 如选择的三个波长相应于干扰物吸收曲线上三点处于一条直线上,则测得干扰物的ΔA为0. 当干扰组分的吸收曲线为一直线(如浑浊产生的干扰, 右图),则在任选的三个波长处测定,测得的ΔA与干扰物浓度无关. 测得的ΔA只与待测组分的浓度有关. 干扰物为一吸收曲线 (如右图), 在曲线上找到处在一条直线上的三点,在此三点相应的波长处测定. 干扰物在此三波长处的ΔA为0, 导数分光光度分析 浑浊样品 测定信号被强吸收信号所淹没的弱吸收 1955年Giese等提出改进分光光度计的信号处理系统,为处理分辨波长相近的谱线,将透光强度对波长进行一次微分,可以得到不同高度,半宽度和隔间距不同的导数光谱图. 一阶导数曲线的零点对应于吸收曲线的吸收峰 一阶导数曲线的零点对应于吸收曲线的吸收峰 一阶导数曲线和吸收曲线的比较 导数分光光度法的基本原理 I0,I分别为入射光强度和透射光强度,?为摩尔吸光系数,b为吸收池厚度,C为待测组分浓度. 一次微分 从上式可知,I和?是波长的函数,I的一阶导数值与浓度呈线性关系,灵敏度(一阶导数值的大小)决定于摩尔吸光系数对波长的变化率 最大时,灵敏度最大. 结论 二次微分 当 时,I的二阶导数值与浓度呈线性关系 结论 三次微分 当 时, I的三阶导数值与浓度呈线性关系 结论 四次微分 当 时, I的四阶导数值与 浓度呈线性关系 结论 具有导数光谱测量装置的分光光度计,一般将信号作对数转换,用吸光度进行微分处理,即 A的n阶导数值始终与待测组分的浓度成正比,且在n阶导数值最大时,灵敏度最大. dA/d?=(dA/dt)/(d?/dt) 获得导数光谱的方法-（1）.电子微分 这种模拟微分电路的特点： (1) .在微分过程申，在实现信号微分的同时也实现信号的放大，从而显著地提高了测量灵敏度，灵敏度提高2-3个数量级。 (2).微分电路的放大与输入信号的频率有关，通过选择不同的放大倍数，可提高分析选择性，消除低频背